Однопозиционные машины. 
Технология переработки полимеров: изделия из полимерных листов и пленок. 
Часть 1

Однопозиционными называются такие формовочные машины, на которых все технологические операции осуществляются на одном и том же участке агрегата. Чаще всего эти машины бывают универсальными с ручным или полуавтоматическим управлением.

Принципиальная схема однопозиционной вакуум-формовочной машины с ручным управлением приведена на рис. 2.72. На станине 2 каркасного типа устанавливается матрица 1. Над матрицей неподвижно смонтирована нижняя часть зажимной рамы 3, на которой с помощью верхней подвижной рамы 4 укрепляется листовая заготовка 5. Над заготовкой размещен нагреватель 6, положение которого по высоте можно регулировать. Для удобства обслуживания при установке заготовки и съеме готового изделия нагреватель отводится в сторону.

В процессе работы на машине формовщик приподнимает подвижную часть зажимной рамы, укладывает на ее неподвижную часть заготовку, опускает подвижную часть и осуществляет прижатие заготовки винтовым или кулачковым запором. Затем устанавливает нагреватель в рабочее положение.

Многие машины оснащаются часовыми механизмами, сигнализирующими об окончании времени разогрева. Когда разогрев заготовки окончен, формовщик нажатием кнопки или переключением тумблера подает команду на подъем матрицы.

Поднимаясь, матрица занимает положение, при котором ее верхняя кромка соприкасается с разогретым термопластом и останавливается на упорах нижней части.

Рис. 2.72. Схема однопозиционной машины с ручным управлением. Пояснения в тексте.

зажимной рамы. 11осле этого формовщик подает команду на включение органа машины, создающего формующий перепад давления (в данном случае соединяет матрицу с вакуумной системой). Как только окончится процесс оформления, формовщик отводит нагреватель и начинается охлаждение готового изделия. Некоторые тины машин снабжены специальными воздушными пистолетами для обдува изделий с целью ускорения процесса охлаждения изделий. Далее формовщик опускает вниз матрицу; готовое изделие, оставшееся в зажимной раме, извлекается вручную, а на его место устанавливается новая заготовка.

На однопозиционных машинах с полуавтоматическим управлением, предназначенных для формования с предварительной механической вытяжкой, для привода нижнего стола и верхнего пуансона часто используются пневматические цилиндры. Пример схемы такой машины для производства крупногабаритных изделий приведен на рис. 2.73. На станине 7смонтированы два пневматических подъемных цилиндра 2. На штоках 29 этих цилиндров закреплен стол 28. При подаче сжатого воздуха от компрессорной установки 6 в цилиндры стол поднимается в формовочной камере 9. При подъеме стол прижимается к резиновому уплотнению 27. Листовая заготовка 25 прижимается к верхнему резиновому уплотнению 26 прижимной рамой 11с помощью зажимов 10. В зависимости от толщины заготовки расстояние между уплотнением 27 и зажимной рамой регулируется винтами 5. Воздух из формовочной камеры отсасывается через патрубки 8 при помощи вакуум-насоса 1.

На колоннах 3 смонтированы два поворотных нагревателя 4. Нагреватель состоит из П-образного каркаса 13 и электронагревательных элементов 14. Нагреватели по высоте устанавливают при помощи винтовых устройств 30.

Рис. 2.73. Схема однопозиционной машины с верхним плунжером для предварительной механической вытяжки. Пояснения в тексте.

Пневмоцилиндр 18, предназначенный для привода верхнего пуансона, смонтирован на раме 23, которая крепится к станине на двух стойках 12. Снизу на штоке 21 закреплена относительно тонкая плита (часто выполняемая в виде диска) 22, на которую крепится пуансон 24. Ход поршня 17регулируется установочными кольцами 20, закрепленными на стержнях 19. Поднимается и опускается пуансон благодаря переключению клапанов, расположенных в коробке 16. В варианте ручного управления клапаны переключают при помощи штанги 15.

Схема однопозиционной машины с полуавтоматическим управлением, позволяющей производить вакуумное, пневматическое, механическое и комбинированное формование, показана на рис. 2.74. Рама машины состоит из четырех вертикальных стоек 10 и двух укороченных стоек 7, соединенных поперечными и продольными распорками 1 и //рамы. Между распорками 1 и 11 установлены зубчатые рейки 12, которые одновременно являются направляющими колонками для подвижных плит 14 и 21. К плитам крепятся пуансон 18 и матрица 20 вакуумной формы. При раскры;

Рис. 2.74. Схема однопозиционной машины, позволяющей производить вакуумное, пневматическое, механическое и комбинированное формование. Пояснения в тексте той форме формовщик вручную укладывает лист термопласта в зажимную раму 19, установленную на каретке 16, и подает сигнал к началу процесса формования. После этого кромки листа автоматически прижимаются к раме планками под действием пневматических цилиндров. Затем шток 4 пневматического цилиндра 3 быстро опускает дверцу кожуха и каретка 16 вместе с зажатой в раме 19 заготовкой с помощью пневмоцилиндра 22 перемещается по направляющим 9 в позицию нагрева между нагревателями 6 и 8. Дверца 5 закрывается и происходит нагрев заготовки, после которого по команде реле времени каретка 16 возвращается в исходное положение.

Пуансон 18 и матрица 20 смыкаются. Происходит процесс предварительной механической вытяжки заготовки. Окончательно изделие формуется вакуумом и давлением сжатого воздуха, создаваемыми в полостях формы вакууми пневмосистемами по шлангам 2 и 13. Автоматически задастся выдержка изделия в форме на охлаждение и форма размыкается. При этом перемещение плит контролируется конечными выключателями 15.

Однопозиционные машины, как правило, являются универсальными по назначению. Переналадка этих машин при изменении номенклатуры формуемых изделий весьма проста. Многие вакуум-формовочные машины этого типа снабжены универсальными формовочными столами, которые не имеют специальных посадочных мест для крепления формующего инструмента. Это позволяет устанавливать форму в любой точке стола, причем закреплению болтовыми или иными соединениями такие формы не подлежат. Уплотнение в данном случае достигается лишь за счет резиновой прокладки, прикрепленной к опорной поверхности формы. Поджатис прокладки осуществляется только за счет веса формы.

У однопозиционных машин, предназначенных для вакуумного формования с предварительной механической вытяжкой верхним плунжером, а также у пневмо-, механоформовочных и машин с комбинированными методами формования формующий инструмент точно центрируется и жестко закрепляется на столе формовочной камеры.

Однопозиционные машины выполняются чаще всего с ручным или полуавтоматическим приводом и работают, как правило, с листовыми и мерными заготовками. Однако некоторые из этих машин оборудованы бобинодержателями, позволяющими закреплять в них рулонный материал. Протяжка рулонного материала осуществляется обычно вручную.

Однопозиционные машины могут быть оборудованы нагревателями различного типа: инфракрасными или конвекционными, одноили двухсторонними. При двухстороннем обогреве возможно два варианта взаимного перемещения заготовки и нагревателей: наиболее распространен вариант с подвижными нагревателями и неподвижной заготовкой, но встречаются конструкции, где неподвижным является нагреватель, а перемещается заготовка.

Встречаются однопозиционные машины, снабженные механизмом вырубки изделий.

Однопозиционные машины обычно предназначаются для формования изделий средних и больших габаритов. Используются они и для производства малых и опытных серий изделий небольших габаритов. Чтобы иметь возможность легко менять размеры изделий, формуемых на одной и той же машине (без увеличения отходов), они часто комплектуются набором сменных, различных по величине зажимных устройств.

Однопозиционные машины используют и для получения изделий самых крупных габаритов, например, корпусов лодок и яхт.